全站儀在建筑測(cè)量質(zhì)量控制中的應(yīng)用

伍玉金

【摘要】在建筑工程的施工測(cè)量中，為了不斷提高測(cè)量效率和質(zhì)量，滿足施工的需要，必須不斷提高建筑測(cè)量的質(zhì)量控制水平。在建筑測(cè)量質(zhì)量控制中使用全站儀，能夠充分利用全站儀受外界影響小、自動(dòng)化程度高、精度高、速度快的優(yōu)點(diǎn)，切實(shí)提高測(cè)量的質(zhì)量控制水平。本文對(duì)全站儀及其工作特點(diǎn)進(jìn)行分析，分析了全站儀在建筑測(cè)量質(zhì)量控制中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】建筑測(cè)量；質(zhì)量控制；全站儀

由于全站儀具有高精度、自動(dòng)化、實(shí)時(shí)、無接觸的優(yōu)點(diǎn)，在大型工程和高層工程的建筑測(cè)量質(zhì)量控制中廣泛地應(yīng)用了全站儀，切實(shí)提高了我國(guó)建筑測(cè)量的質(zhì)量控制水平。本文在實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上對(duì)全站儀及其主要特點(diǎn)進(jìn)行了介紹，并探討了全站儀在建筑測(cè)量質(zhì)量控制中的應(yīng)用，希望能夠不斷發(fā)揮全站儀的優(yōu)點(diǎn)，推動(dòng)我國(guó)的建筑測(cè)量質(zhì)量控制。

1.全站儀及其特點(diǎn)

1.1全站儀的工作原理

全站儀又稱為全站型電子測(cè)速儀，主要包括機(jī)械、電子元件和光學(xué)等部分[1]。全站儀是一種先進(jìn)的測(cè)量?jī)x器，能夠測(cè)量建筑物的距離和角度，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)處理。在建筑測(cè)量的質(zhì)量控制中，全站儀的主要優(yōu)勢(shì)在于較高的集成化程度、智能化程度和自動(dòng)化程度，能夠進(jìn)行無接觸的測(cè)量，且測(cè)量的精度較高。特別是在大型建筑工程或高層建筑工程的施工測(cè)量中，全站儀的性能優(yōu)于一般測(cè)量?jī)x器。物鏡、目鏡、分光棱鏡和聚光棱鏡共同組成了全站儀的望遠(yuǎn)鏡，能夠?qū)嚯x和角度中的光學(xué)部分進(jìn)行測(cè)量。據(jù)測(cè)儀的光路主要有物鏡和分光棱鏡共同構(gòu)成，發(fā)光二極管、接收管和光纖三者相連，將內(nèi)光路程線出來。通過閘門對(duì)內(nèi)光路進(jìn)行轉(zhuǎn)換，內(nèi)光路發(fā)出的紅外光由閘門發(fā)送給二極管，從而完成整個(gè)距離測(cè)量工作。測(cè)距和測(cè)角兩部分共同構(gòu)成全站儀的電氣部分。側(cè)角部分主要包括編碼度盤、光電測(cè)角和計(jì)數(shù)儀器等；測(cè)距部分主要包括發(fā)光二極管、電子電路和接收管等。測(cè)距部分和測(cè)角部分由串行通訊進(jìn)行連接，并具備電子經(jīng)緯儀、測(cè)距儀等功能。在建筑測(cè)量質(zhì)量控制中，要應(yīng)用全站儀就必須符合以下工作需求：可通視、有強(qiáng)度適當(dāng)?shù)目梢姽?、同待測(cè)目標(biāo)連線間不存在任何障礙物。

1.2全站儀的特點(diǎn)

①全站儀在進(jìn)行建筑物斜距、垂直角和水平角到測(cè)量時(shí)，只需要對(duì)反射棱鏡進(jìn)行一次性照準(zhǔn)，就可以對(duì)目標(biāo)點(diǎn)所在的高程和坐標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算，還可以自動(dòng)對(duì)計(jì)算和測(cè)量的結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和保存。

②全站儀內(nèi)部具有雙軸補(bǔ)償器，通過雙重補(bǔ)償器可以將全站儀的水平軸與豎軸之間的傾斜誤差自動(dòng)的測(cè)量出來，從而自動(dòng)改正角度的觀測(cè)值，提高測(cè)量的精確度。這樣也可以避免測(cè)量過程中出現(xiàn)輸入錯(cuò)誤和數(shù)據(jù)抄記錯(cuò)誤，簡(jiǎn)化外業(yè)步驟，提高測(cè)量的自動(dòng)化水平。

③全站儀能夠與其他外圍設(shè)備數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接，通過標(biāo)準(zhǔn)通訊接口將全站儀的主機(jī)與外圍設(shè)備數(shù)據(jù)或計(jì)算機(jī)連接起來，從而實(shí)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)系統(tǒng)的一體化獲取、計(jì)算和管理。全站儀不僅具有較高的測(cè)量精度和較快的測(cè)量速度，還能夠節(jié)省大量的人力物力。

④使用全站儀微機(jī)處理器能夠?qū)庀筮M(jìn)行改正，對(duì)全站儀的計(jì)算和整體測(cè)量進(jìn)行控制，對(duì)測(cè)量導(dǎo)線進(jìn)行測(cè)量。

2.在建筑測(cè)量質(zhì)量控制中應(yīng)用全站儀

在建筑測(cè)量的過程中，傳統(tǒng)的方法是先計(jì)算控制點(diǎn)坐標(biāo)，在進(jìn)行相關(guān)的測(cè)量操作。在實(shí)施建筑測(cè)量的過程中通視障礙會(huì)造成測(cè)量難度增加，給測(cè)量人員的測(cè)量工作造成困難。在建筑測(cè)量質(zhì)量控制中應(yīng)用全站儀，并結(jié)合AUTOCAD軟件，能夠使施工現(xiàn)場(chǎng)的通視要求得到有效的降低，對(duì)于外形較復(fù)雜、通視條件較差的建筑施工現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量有著較好的作用[2]。

2.1對(duì)起始數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)核

在建筑測(cè)量質(zhì)量控制中應(yīng)用全站儀首先要對(duì)起始數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)核，具體的操作過程如下：首先，將兩個(gè)城市的控制網(wǎng)點(diǎn)設(shè)定為D1和D2，并將D1和D2分別作為測(cè)站點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)，在測(cè)站點(diǎn)設(shè)置全站儀，在目標(biāo)點(diǎn)設(shè)置棱鏡。其次，對(duì)中和整平全站儀，將儀器的參數(shù)設(shè)置好。第三，對(duì)全站儀的照準(zhǔn)方向值進(jìn)行設(shè)置，一般情況下照準(zhǔn)方向值為零度。第四，以施工測(cè)量的要求次數(shù)為根據(jù)，對(duì)水平角用全站儀進(jìn)行復(fù)測(cè)，注意應(yīng)該多次的對(duì)測(cè)距進(jìn)行選擇，再顯示測(cè)量的平均值。

在對(duì)一些占地面積較廣或整體體積較大的建筑物進(jìn)行測(cè)量時(shí)，由于控制網(wǎng)點(diǎn)的間距通常達(dá)到200米以上，如果使用普通的光學(xué)儀器進(jìn)行測(cè)量，則會(huì)產(chǎn)生較大的誤差值，影響建筑測(cè)量的質(zhì)量。而使用全站儀進(jìn)行測(cè)量則可以避免這一情況，不僅測(cè)量方便，而且不存在測(cè)量誤差，測(cè)量結(jié)果具有較高的精度，能夠全面提高大型建筑物的測(cè)量質(zhì)量。

2.2將平面控制建立起來

以平面控制網(wǎng)為依據(jù)，全站儀的坐標(biāo)放樣功能能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)建筑物的定位，從而準(zhǔn)確而便捷的設(shè)置和測(cè)量建筑物的整體平面控制網(wǎng)[3]?？梢杂萌緝x形成方格網(wǎng)，具體方法為以施工圖紙為依據(jù)將待放樣點(diǎn)的坐標(biāo)和個(gè)體控制點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算出來，將兩城市控制網(wǎng)點(diǎn)確定下來，將D1作為后視點(diǎn)，放置棱鏡架，將D2視為測(cè)站點(diǎn)，放置全站儀架，再對(duì)全站儀的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，將全站儀設(shè)置為坐標(biāo)放樣模式，將測(cè)站點(diǎn)的坐標(biāo)、目標(biāo)高和儀器高輸入進(jìn)去，將方位角的設(shè)置狀態(tài)啟動(dòng)，將后視點(diǎn)的坐標(biāo)輸入進(jìn)去。將全站儀的坐標(biāo)放樣模式再次啟動(dòng)，將待放樣點(diǎn)的坐標(biāo)輸入進(jìn)去，旋轉(zhuǎn)操作儀器的照準(zhǔn)部，此時(shí)水平角度數(shù)為零。依據(jù)顯示值移動(dòng)棱鏡，使誤差達(dá)到允許范圍。

2.3實(shí)現(xiàn)高程控制

通過全站儀可以提高高程控制的精確度，具體方法為：將全站儀架設(shè)在水準(zhǔn)點(diǎn)的附近，在需測(cè)點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)上分別架設(shè)兩根自帶棱鏡的測(cè)桿。調(diào)整全站儀，將距離測(cè)量模式啟動(dòng)。對(duì)儀器與水準(zhǔn)點(diǎn)以及所求點(diǎn)之間的平距、斜距和高差進(jìn)行測(cè)量。對(duì)樓面和其他位置的中高程控制主要由架設(shè)水準(zhǔn)儀來實(shí)現(xiàn)。全站儀的三角高程測(cè)距法能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)、快速的高程控制，而且具有較小的工作量，能夠節(jié)省大量的人力和物力。

2.4對(duì)建筑物的沉降和偏移進(jìn)行觀測(cè)

要提高大型建筑工程的安全系數(shù)，就必須開展對(duì)大型建筑工程的定期監(jiān)測(cè)工作，對(duì)大型建筑物的沉降和偏移進(jìn)行監(jiān)測(cè)。具體操作過程為：首先在基坑的四周進(jìn)行變現(xiàn)，在基坑的每邊均勻地設(shè)置三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。將可通視的兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)選擇出來，對(duì)其坐標(biāo)和高程進(jìn)行計(jì)算，選擇其中一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)架設(shè)全站儀，另一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)為后視點(diǎn)，對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)，并對(duì)每次監(jiān)測(cè)的結(jié)果進(jìn)行比較和分析。這樣一來就可以有效的觀測(cè)大型建筑工程的沉降和偏移情況。

3.結(jié)語

在建筑測(cè)量質(zhì)量控制中應(yīng)用全站儀可以有效的對(duì)高層建筑進(jìn)行測(cè)量，為建筑工程的質(zhì)量提供可靠的保障。全站儀是一種受外界影響小、測(cè)量精度高、測(cè)量速度快、操作便利的測(cè)量?jī)x器，能夠切實(shí)提高建筑測(cè)量質(zhì)量控制的水平。作為一種現(xiàn)代高科技的測(cè)量?jī)x器，全站儀完全可以替代其他測(cè)量?jī)x器進(jìn)行建筑測(cè)量，提高施工放樣的準(zhǔn)確性和精準(zhǔn)度，對(duì)建筑物進(jìn)行高程控制、平面測(cè)量和垂直觀測(cè)。

參考文獻(xiàn)

[1]陸龍平.全站儀在建筑測(cè)量質(zhì)量控制中的應(yīng)用[J].大科技，2010（10）：250.

[2]虞卓亮，吳海龍，虞功平.建筑測(cè)量質(zhì)量控制中全站儀應(yīng)用探究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2012（4）：321.

[3]饒俊輝.全站儀在建筑測(cè)量質(zhì)量控制中的應(yīng)用[J].世界家苑，2012（7）：184.